Magnetisierung kleiner Bauelementen filmen
Verfahren zur Abbildung der Magnetisierungsdynamik weiterentwickelt.
Als Ersatz für die heutige elektronische Speichertechnologie könnte sich künftig die Nutzung kleinster magnetischer Strukturen erweisen. Einzelne magnetische Bereiche entsprechen dabei den Bits, die möglichst klein sein und schnell geschaltet werden müssen. Um die grundlegenden physikalischen Effekte besser verstehen und die Bauteile optimieren zu können, bedient man sich verschiedener Verfahren, die die Magnetisierung bildlich darstellen können. Forscher der Uni Mainz haben jetzt in Kooperation mit der Surface Concept GmbH eine auf der Elektronenmikroskopie basierende Technik weiterentwickelt, sodass man die Bauteile nicht nur statisch abbilden, sondern die schnellen Schaltvorgänge filmen kann. Zusätzlich wurde gezeigt, dass eine spezielle Signalverarbeitung das Bildrauschen unterdrückt. „Wir verfügen damit über ein hervorragendes Verfahren, um die Magnetisierung in kleinen Bauelementen zu untersuchen“, sagt Daniel Schönke von der Uni Mainz.
Abb.: Zeitaufgelöste Messung der Bewegung des Kerns eines magnetischen Wirbels unter dem Einfluss eines oszillierenden Magnetfelds. (Bild: D. Schönke, JGU)
Rasterelektronenmikroskopie mit Polarisationsanalyse ist ein laborbasiertes Abbildungsverfahren für magnetische Strukturen. Vorteilhaft ist die hohe räumliche Auflösung im Vergleich zu optischen Methoden. Nachteilig ist vor allem die lange Zeit für eine Bildaufnahme, um ein gutes Signal-
Grundlage für diese Signalverarbeitung ist eine zeitaufgelöste Messung. In der jetzt entwickelten Technik ist eine Zeitauflösung von weniger als zwei Nanosekunden möglich. Das erlaubt die Untersuchung von schnellen magnetischen Schaltvorgängen. Dabei können sowohl Bilder über die gesamte Anregungsperiode hinweg aufgenommen als auch einzelne Bilder zu einem definierten Zeitpunkt innerhalb der Periode ausgewählt werden. Diese Weiterentwicklung macht das Verfahren konkurrenzfähig mit weitaus aufwändigeren Abbildungstechniken an großen Beschleunigeranlagen und ermöglicht es, die Magnetisierungsdynamik kleiner magnetischer Bauelemente im Labor zu erforschen.
JGU / RK
